Last update: 04-11-2017
 

Dit is mijn antenne-experimenteerpage. Deze zal dus geregeld aangepast worden. Mijn bevindingen berusten op hetgeen ik als zendamateur weet en denk dat het zo is als ik het me voorstel. Ik kom niet aan met moeilijke berekeningen of formules, maar werk gewoon met in basisinfo, die elke zendamateur moet weten.

Uit de nood geboren.........
Ik hoor wel eens zeggen: "Ik kan niets met mijn hobby beginnen.....antenneproblemen........dus de zendhobby staat op "0"".
Ik kan daar op antwoorden dat er altijd een mogelijkheid is om een antenne te maken, die goed voldoet. Ontvangstmatig is dit zeker het geval, maar ook bij het zenden zal dit lukken.

Dakgootantenne....
Ik noem u het volgende voorbeeld dat ik een keer heb uitgetest in Novaki Ozaljski. Dat ligt in Noord kroatie. Aan het huisje hangt een kopenen dakgoot, met een lengte van ongeveer 15 meter, ongeveer 3 meter boven de grond. Ik maakte aan het uitende van de dakgoot een draad vast en voorde deze naar de tuner binnen in het huis. Ik kreeg deze dakgoot, op de 40 meter aangepast. Vervolgens vroeg ik in een ronde om atent te zijn op het verschil in signaalsterktes tussen mijn sandaard dipoolantenne voor 40 meter, die op een hoogte hing van 10 meter en mijn "andere" antenne. Natuurlijk zei ik er niet bij dat het hier om een dakgoot ging. Dat zou degenererend werken en kon ik automatisch slechtere rapporten verwachten. B.v. op de dipool kreeg ik een rapport van 5.9. Op de dakgoot was het rapport 5.7. Gemiddeld was dit bij de amateurs die mij een rapport gaven het geval - 2 s puntjes.
Ik deelde toen pas mede dat de laatste antenne een dakgoot was. Het was even stil. Natuurlijk een compliment hoefde ik niet te verwachten, want de dakgoot was geen vinding van mij. Deze hing er minstens 30 jaar en deed tot nu toe alleen zijn werk voor het afvoeren van regenwater. Ik moet daarbij opmerken dat het huis van hout was en de dakgoot natuurlijk niet geaard.

Op de foto hierboven ziet u een deel van de "antenne dakgoot".


Heimelijk aan het werk...
Aan de Berglandweg in St. Johann in Tirol, heb ik de navolgende situatie:

Ik woon in een flat op de benedenverdieping. Een heel slecht uitgangspunt als zendamateur. Maar voor de toekomst ideaal als je ouder wordt. Ik het flat is namelijk geen lift aangebracht. Tegenover mijn kamertje, waarin mijn shack is gevestigd kijk ik uit op een soortgelijk flatgebouw als dat waarin ik woon.
Antennes zo maar ophangen, of op het dak zetten, daar krijg ik onmiddelijk problemen met een flat medebewoonster, die elke verandering uit den boze vindt. Opmerkingen: "Ik woon hier al 40 jaar en het is altijd zo geweest en moet ook zo blijven!", heb ik reeds aan moeten horen.
Daarom besloot ik een dun koperdraadje met een diameter van 1 mm op te hangen. Daartoe trok ik de stoute schoenen aan en ging naar de overbuurvrouw, die in het andere flat op de bovenste etage woont en vertelde haar dat ik graag naar de Nederlandse radio wilde luisteren en daartoe een antennedraadje moest spannen. Over zenden heb ik met haar niet gesproken. Ik vroeg haar of ik dat draadje aan de steun voor de satelietschotel op mocht hangen. Dat bleek geen enkel probleem te zijn. Natuurlijk besefte ik dat dit draadje het hier in de wintermaanden met sneeuw en ijs, niet lang uit zou houden en steeds verder op zou rekken en op den duur zou breken.
Maar in ieder geval had ik mijn antenne hangen. De boze buurvrouw in ons flat bemerkte het draadje ook en stapte, zichtbaar ontdaan op haar fiets om naar het dorp te gaan. Later hoorde ik van de "antennebuurvrouw" dat de boze buurvrouw haar er op aan had gesproken, hoe zij in vredesnaam toe kon staan om zo´n draad op te hangen. "Ach, een ieder moet zijn leven zo kunnen inrichten zoals hij of zij dat wil", was haar antwoord geweest. Voor de winter heb ik het draadje vervangen door echt antenne litze dat de winter hier wel zou doorstaan. De lengte van de antenne kwam uit op ongeveer 19 meter. Dus bijna een halve golflengte voor de 40 meterband. De favoriete band, omdat ik daar goed mee met Nederland kan werken.


 fig.1 fig.2 fig.3

Even ter info: De antenne (fig.1) hangt onder een hoek van ong. 45 graden en het hoogste punt wijst naar het Noord-oosten. Het laagste punt dus richting zuid-west. Ik verwachtte dat de maximale afstraling zou zuid-oost - noordwest zou zijn. Ik ging hier vanuit, omdat de maximale signaalsterkten op een dipool haaks op de draad staan (electrische velden). Maar dat bleek achteraf niet het geval te zijn. Inderdaad kreeg ik vanuit Nederland goede rapporten. Ook met 20 watt. Waarschijnlijk is het steil omhoogstralen hier de oorzaak van. 

Stralingspatroon......
Het enige bewijs, van het stralingspatroon, kreeg ik door de verbindingen die ik op 40 meter in de mode BPSK had gemaakt.
Op de kaart (fig.4) hieronder zijn de gewerkte stations ingegeven  en wat blijkt. Richting noordwest zijn de te werken afstanden beperkt tot zo´n 800 kilometer. Richting noord (Skandinavie) heb ik geen enkel station gewerkt. Richting zuid (Italie/Balkan) nagenoeg eveneens geen of weinig stations. De antenne bleek goed te werken in zijn lengterichting. Richting Rusland Oekraine en Kaukasus. Dit is de richting van het hoogste punt van de antenne. Richting Spanje/ Portugal en zelf enige stations uit de Caribean. Dat is dus in de lengterichting van de antenne, richting het laagste punt.
Samengevat: Mijn antenne werkt het beste in de lengterichting van de draad......Heel vreemd.....Of toch niet? Werkt hij misschien als een slooperantenne? (fig.5)

fig.4
fig.5

De metalen mast die voor een goede werking van zo´n antenne noodzakelijk is om het richteffect te krijgen is misschien wel het flatgebouw waar mijn antenne aan hangt.

LC-kring met rolspoel....
Met het L-filter (fig.2 en 3), bestaande uit een rolspoel, die in serie met de antenne is opgenomen en de draaicondensator, die aan de ene zijde aan massa ligt en aan de andere zijde aan antennezijde van de rolspoel, kan ik de draad op elke willekeurige frequentie aanpassen, met dien verstande dat de antenne-impedantie in dit geval omlaag getransformateerd dient te worden. Dus de antenne-impedantie moet hoog zijn. Dit is het geval bij halve of hele golflenten van de antennedraad, met als laagste frequentie de 40 meterband, waar de antenne als halve golfantenne werkt. De antenne werkt op de 10 meterband als eentje van twee golflengten, dus zou t.a.v. een dipool voor die frequentie nog enige winst moeten geven. Alleen heb ik problemen met de 10 meterband.

Mijn shack anno 2007.

Vermogen opvoeren.....
Ik werkte vroeger alleen met een oude Kenwoond TS-120V, met een output van ongeveer 10 watt, omdat ik bang was storingen bij de buren te veroorzaken. Voor de hierboven genoemde BPSK verbindingen maakte ik gebruuik van een FT-757 GXII, die qua afstemming veel stabieler is. Op dit moment heb ik deze laatste stransceiver permanent voor BPSK ingericht. met een output van ongeveer 20 watt.
Ik ben in de tijd brutaler geworden en maak nu gebruik van mijn oude Yeasu FT-902DE. Die ik jaren geleden voor een prikkie had gekocht tijdens een vergadering van de IPARC.  Als je de werking van deze transceiver eens goed hebt bestudeert en de schema´s hebt doorgenomen, kom je er achter dat dit apparaat eigenlijk een juweel is. Buizen in de driver en eindtrap, verder alles met halfgeleiders. Variabele bandbreedte door twee filters onderling te verschuiven. Nee, ik hoef geen ander. Ik ben er dik tevreden mee.
Omdat het stralingsveld met de door mij gebruikte antenne wel heel dicht in de shack aanwezig is, kreeg ik met de iets meer dan 100 watt, toch wel enige problemen. Ik kom hier op terug.

Ik ging er vanuit dat de antennedraad ongeveer 20 meter lang was. Ik heb dit nooit exact gemeten. Ik heb eenvoudig dat uitgehangen wat ik kwijt kon.
Alhoewel er bij eindgegevoede antennes die halve- of een hele golflengtes lang zijn geen aardvlak nodig is (Spannings gevoed) heb ik het antennefilter toch aan de centrale verwarming gelegd, die op zijn beurt aan de aarde van het flatgebouw ligt. Het hele flat heeft een prima bliksemafweersyteem en is dus goed geaard. De afstand naar het aardpunt, vanuit mijn shack is on geveer 5 meter.

Ik maakte een briefje met daarop de standen van de rolspoel voor drie banden t.w.
80 meter:  3 windingen
40 meter: 11 windingen
20 meter:  4 windingen

Antennemetingen.....
Daar de lengte van de antenne op 80 meter aardig in de buurt van een kwart golflengte kwam, heb ik de bananestekker van de antenne eens rechtstreeks op de antenne-ingang van de SWR meter geplugd, waarbij de transceiver geaard bleef met het CV systeem.
Voor zo ver je bij een goede SWR van resonantie kunt spreken, kon ik in ieder geval de beste SWR meten op 3,460 Mhz. Dus de antenne zou iets te lang moeten zijn. Maar weer merkwaardig dat ik op de rolspoel 3 windingen bij moest voegen om de antenne op 50 ohm te krijgen SWR 1:1.

Op 9 november 2011, kreeg ik de beschikking over antenne analyser, de MFJ259B en koppelde deze rechtstreeks aan de draadantenne en tevens aan de gebruikte aarde.
Toen bleek mij dat de antenne op 3.6 Mhz resonant is als een kwartgolf antenne. De impedantie is 80 Ohm en de reactantie 0. Een nog betere aarde zal waarschijnlijk leiden tot een nog lagere impedantie, richting 50 Ohm. Dat ik 80 Ohm meet zal ook te maken hebben met het feit dat de kwartgolf niet geheel vertikaal hangt maar onder een hoek van 45 graden, zodat de antenne extra invloeden heeft van het aardoppervlak en omgeving.

 fig.6
Handzamer systeem.....
Ik ben afgestapt van het rolspoelsysteem. Het telkens opnieuw afstemmen met aftem C en spoel, alsmede de eindtrap met buizen, is een te moeilijk werkje en als je dit afstemmen doet met de antenne er aan, bestaat ook de kans op het veroorzaken van storingen in de buurt.
Daarom ben ik na gaan denken om voor elke band, die ik gebruik een aparte spoel te maken die met de variabele C, afgestemd kan worden. Omgeschakeld dienen te worden de toppen van een parallelkringen en de 50 Ohm aftappunten op de aftakkingen van de spoelen. Met een drievoudige omschakelaar kan er eenvoudig geschakeld worden tussen de, voor de 40, 20 en 10 meterband gemaakte, spoelen. Allen gewikkeld op 40mm pvc-koppelstukken. (fig.6 en 7) Handig is dat voor deze koppelstukken afsluitbusjes te koop zijn, die ik op een plank heb geschroefd. Om de spoel te veranderen kan ik hem zo van het busje trekken. De rubberafdichtrand zorgt ervoor dat de spoel stevig zitten blijft. Als wikkeldraad gebruikte zwart istallatiedraad. Een andere kleur zal zeker ook werken haha. Alleen de draaicondensator afstemmen en klaar is Kees. Nadeel dat deze tuner alleen werkt op harmonischen uitgaande van de laagste frequentie die halve golf kan zijn.. (Ik had kwart golf staan, maar heb daar nooit commentaar op gehad)
fig.7

Verdere experimenten......
Verbaasd u het niet dat je zoveel over een stuk draad kunt schrijven?....
De antenne die ik gebruik is eigenlijk een 3/4 golflengte antenne. De halve golf hangt in de lucht en de spoel, samen met de afstemcondensator vormen de 1/4 golf kring.

Maar hoe kom ik er nu achter of de halve golf antenne de juiste lengte heeft?
Theoretisch hebben de uiteinden van de halve golf antenne een oneindig hoge impedantie. Deze impedantie wordt echter begrensd door o.a. de lucht als deilectricum en door omgevingsinvloeden. Als je de halve golf dan ook nog op de top van een kwart golf parallelkring hangt, wordt de impedantie in belangrijke mate afhankelijk van de impedandie van deze kring. 
Je kunt in eerste instantie zeggen dat ik op 80 meter de resonantie heb gevonden op 3,6 Mhz, dat de resonantiefrequentie voor een halve golf op 7,2 Mhz ligt. Dit is bij benadering ook zo, maar er zijn verschillen tussen het aankoppelen van een kwart golf en een halve golfantenne en die verschillen maken de afwijkingen.

Test.......
Ik heb bij mijn antennesysteem op 40 meter getuned met de analyser op minimale SWR. Daarna nam ik de antenne van de tuner en zocht met  met weerstandjes, die ik via de top van de kring op massa legde,  naar die weerstand die dezelfde SWR opleverde. Ik kwam uit op een weerstand van ongeveer 1000 Ohm. Dus eigenlijk ver verwijderd van de ideale bijna oneindige weerstand (impedantie)

Fuchsantenne...
Het systeem, dat ik nu gebruik, werd ontwikkeld door de Oostenrijker Fuchs in het jaar 1929. Deze antennetuner kom je vaak tegen met aftakkingen op de spoel.

Schakeling van http://www.ankahe.de
Ik heb hier bewust niet voor gekozen, omdat de gedeelten van de spoel, die niet gebruikt worden, de impedantie negatief beinvloeden. Daarbij gaat het per slot om op de top van de kring een zo hoog mogelijke spanning (impedantie) te krijgen, zodat op de stroombuik(en) van de antenne ook de meeste hf-stroom loopt die op zijn beurt zorgt voor de maximaal af te stralen energie.
Als proef op de som heb ik het bij mijn tuner geprobeerd om aan de top van de parallelkring een extra draadje van 30 cm. te hangen. De SWR ging in dit geval van 1: 1, naar oneindig met het draadje. Natuurlijk kun je de kring wel weer in resonantie krijgen en het 50 ohm punt terug vinden, maar dan wordt het onnodige stukje draad eigenlijk als nutteloos in de antenneschakeling opgenomen, te vergelijken met de loze delen van een spoel die met aftakkingen geschakeld wordt. Het beste zou zijn om deze niet gebruikte spoeldelen kort te sluiten, maar dan wordt de constructie weer enorm moeilijk. Wel goed vind ik de electrische ontkoppeling van de transceiver met de antenne, door deze inductief te maken. Ik heb dit niet gedaan en heb hier geen nadelige gevolgen van ondervonden.
Ik heb voor elke band dus een eigen spoel gemaakt. Je hebt hier dus een drievoudige schakelaar voor nodig of drie afzonderlijke. Net wat je in de voorraadbak hebt liggen. Bedenk wel dat de schakelaar van goede kwaliteit moet zijn, omdat de spanningen op de top van deze kring zeer hoog op kunnen lopen. Het liefst keramische.

Zoals gezegd, werkte  ik in eerste instantie met 10 watt output uit een TS120V van Kenwood. Ik wilde niet meer vermogen maken omdat ik tussen twee flats zit. Maar ik kan dagelijks op de 40 meterband (meestal 7.087 Mhz) vanuit St. Johann in Tirol met Nederland werken. De rapporten varieren van S7 tot een aantal dB´s over S9. Toch niet slecht.
Ik heb geen verliezen in coaxkabels. De totale lenge coax is maar 50 centimeter, dit  om een SWR meter in het cirquit op te nemen.
Op 40 meter werkt de antenne perfect (Halve golf) Op 20 meter heb ik ook een goede aanpassing maar de antenne werkt dan als hele golf. Eén van de plaatsen waar de stroom op de antenne maximaal is, is dan maar 5 meter uit mijn chack vandaan en geeft bij mij storing. Aan de andere zijde ligt het stroompunt ook heel dicht bij het andere flat waaraan dhet andere uiteinde van de antenne verbonden is en ik weet niet wat ik daat voor storing veroorzaak. Navraag zou alleen maar slapende honden wakker maken. Zelf heb ik op 20 meter, tijdens ontvangst, ook veel storing.
Wat wel veel verbetering heeft gegeven is om de spoelen geheel RF af te schermen. Ze pikken in de shack toch veel rotzooi op van o.a. de PC´s en schakelende voedingen. Op ontvangst ging, mijn S-meter, na de afscherming, in ieder geval een paar S-puntjes naar beneden en was de ruis zo  rond de S2 zodat zwakkere stations ook gehoord kunnen worden, als tenminste de Italiaanse broeders rustig aan doen. De spoelen zijn nu vrij dragend geworden. Inmiddels anno 2017 is er veel veranderd. Er is een gloednieuw flat bijgekomen en de glasvezel heeft zijn intrede gedaan, alsmede led-lantaarnverlichting. Dit brengt de ruis overdag en in de avond zo rond de S9+5 dB. Zo af en toe wordt er iets aangezet en dan heb ik +20 dB over de S9. Dat zijn weer zorgen en denk ik er over na om aan de balkonzijde van het flat een magnetic-loop voor ontvangst te plaatsen. Deze ontvangt hoofdzakelijk magnetische golven en pikt daardoor minder electrische storingen op.
fig.8
Links ziet u de 40 meter spoel en rechts de 20 m. spoel (fig.8) Er zullen direct amateurs zijn die zeggen: "Wat een soldeergeklodder!" Ik zeg u dan dat ik daar trots op ben. Dit is een teken dat e.e.a. expirimenteel tot stand is gekomen en niet uit een bouwdoosje is gekomen. Op een amateurmarkt verkocht ik eens al die expirimenteerprintjes met goede doorvoerc´s en trimmers, alsmede halfgeleiders. Dat was in Bad Bentheim (Dl). Een Duitse vader pakte zo´n printje en verklaarde zijn zoontje dat de meneer die dat gebouwd had, geen verstand van techniek had en dat het broddelwerk was. Inwendig kookte ik natuurlijk, want het waren allemaal probeersels, die ik misschien wel 3- of 4 keer herbouwd had om tot een goed eindprodukt te komen.
Daarom zeg ik u, laat u zich er niet van weerhouden zelf iets te ondernemen. Steek aan die soldeerbout!  Aan het werk! U zult er verbaasd van zijn wat ook u allemaal kunt! Pauw zou zeggen: "We gaan beginnen!"
Een baluntje kopen met daar aan bevestigd een 13,5 meter draad is de eenvoudigste manier, maar mijns inziens ook de minder leukste én de minst effectiefste. De balun (dit is niet het juiste woord het is een impedantietrafo) De trafo haalt de hoge impedantie omloog zodat deze met een tuner op 50 ohm aangepast kan worden. Niets in die antenne is in resonantie, terwijl een antenne in resonantie toch de meeste energie af kan stralen.

Nog even de afregelprocedure:
1. Regel de transceiver af (als dat nodig is) met een dummyload op maximale output. Als het goed is, is de swr goed 1:1. (fig.9) 
 fig.9.
 fig.10.
2. Sluit de transceiver aan op het antennesysteem en regel af op minimale SWR. Dit doe je door het 50 Ohm aftappunt te veranderen en daarna de kring met de variabele C bij te tunen, net zo lang totdat er geen verbetering meer optreedt. De instelling van de transceiver daarbij beslist niet veranderen! .In dit geval kreeg ik een swr van 1:2,8 (fig.10)
3. Omdat de antenne eigenlijk iets te kort is, vormt dit een extra belasting op de top de de parallelkring, waardoor de spanning zakt en daarmee ook de antennestroom. Ik heb in de antenne twee windingen gemaakt, die zorgen voor extra capaciteit en inductiviteit (spoelwerking.) (fig. 11)
 fig. 11
Nu bleek het antennesysteem wel aan te passen en kreeg in de meetresultaten, weergegeven op fig 12 en 13.
Gemeten met de SWR meter:
 fig.12
Gemeten met de antenneanalyser: (fig.13)

 fig.13

Ideaal is: 50 Ohm impedantie bij 0 reactantie (X). De extra inductiviteit in de antenne zal er wel aan bijdragen dat het nog niet optimaal is. Een feit is dat de monitor van mijn PC die naast de transceiver staat vanzelf afschakelde toen ik het spoeltje niet had opgenomen, nu geen kuren meer vertoonde. Ook de temepratuurmeter die voorheen piepte als ik in de lucht kwam nu stil blijft  een tevreden zijn buitentemperatuur aan blijft geven en de radio van Barbara die in de keuken LFD vertoonde, nu niet meer stoort.

Conclusie: Al lijkt het niet kritisch en is een goede SWR te krijgen, zorg er voor dat de antennelengte klopt voor de gebruikte frequentie. Eenvoudig uitrekenen met de formulie X 0,95 gaat in dit geval niet, omdat de lengte in sterke mate afhangt van de kwaliteit van de parallelkring. Hoe doger de Q, des te minder heeft deze spoel invloed op de lengte van de antenne.

Zowaar heeft gesproken: OE7LFJ, Gejo. Niet mee eens of een andere mening?  Laat het horen. Maar kom niet aan met moeilijke formules, want die maken de hobby er niet leuker op. Al zijn ze natuurlijk voor de wetenschap wel van belang, maar die maken niet zulke antennesystemen zoals die bij mij in gebruik zijn.

 

 

Mijn antennesysgteem in Novaki Ozaljski 20 km. N.O. van Karlovac. 10 km. ten zuiden van de Sloveense grens..
Alhoewel ik daar een zee aan ruimte heb, is er voor de hobby tot nog toe weinig plaats. Door de vele werkzaamheden in de tuin, komt het er vaak niet van. Misschien in de toekomst. De lokatie is enorm goed. Geen enkele storing, geen pc´s geen ledverlichting of glasvezel. De storing die ik heb wordt slechts veroorzaakt door de vele Italiaanse stations die ik ontvang.
Ik heb er sinds 2010 een mastje staan bestaande uit 6 aluminium delen, welke in het Oostenrijkse leger gebruikt werden. Met 3 staalkabels heb ik het mastje getooid en bovenin zit een rol zodat ik de antenne zo naar beneden kan halen om wat anders te proberen.

 
"Als ik in april weer in Novaki kom, hoop dat het spul nog staat. Volgend jaar wil ik eens zien om een zo groot mogelijke dipool op te hangen met lintlijn gevoed." Dit waren mijn verwachtingen een jaar of zeven geleden, doch heden in 2017 is daar nog niets veranderd én het mastje staat nog steeds!



Lokatie het eiland Vir in Kroatie.
Een tuin met een lengte van 25 meter en een breedte van 12 meter.
Een antenne op het dak laten staan is niet iedeaal. Zelfd polyester hengelstokken begeven het op den duur.
Op het eiland Vir heb ik de geknikte polyester antenne van het dak gehaald. Hij was helemaal gaar en ik kon hem gewoon met mijn handen dubbel knijpen en zo sterk ben ik echt niet.
 
Ik heb op de plaats van de oude antenne een nieuwe gemaakt. Een hybride. Het onderste gedeelte is van een oude basis 27 MC antenne en het bovenste gedeelte 3 elementen van een kleine vishengel, met daaraan installatiedraad. Deze groundplaine gebruik ik alleen voor 20 meter. Ik moet zeggen de resultaten vanaf deze locatie op 20 zijn uitstekend.


Achterin de tuin, naast de grill heb ik een mastje geplaatst van ongeveer 2,5 meter en daar op de vertikale antenne met een lengte van 8 meter. Op iets onder de helft van onderen zit de verlengspoel. Beter was geweest op 2/3e van anderen, maar mechanisch was dit stabieler, met name ook i.v.m. de soms harde Borawind. Daardoor kon de spoel ook een stuk kleiner worden.. Drie radialen heb ik over de muurtjs laten lopen, waarbij ik de uiteinden verstopt heb, zodat niemand deze aan kan raken. Prima SWR, weinig storing, maar de signalen over en weer voor 40 meter overdag blijven vanaf deze lokatie slecht te noemen. Het lukt wel, maar tegenvallend. En dat terwijl deze locatie een eiland is. Hier zitten we 300 meter van de zeelijn op een hoogte van 12 meter. Dus de signalen komen nagenoeg geen obstakels tegen. Een beter aardnetwerk zal waarschijnlijk een uitkomst zijn, maar dat is theorie, die ik nooit in werkelijkheid om kan zetten: "Ie köönt nich alles he´m in oen lèv´n" zeggen ze in mijn geboortestreek Twente.